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专题三细胞的生命历程小专题6细胞增殖与受精作用一、细胞周期1．条件：只有连续分裂的细胞才有细胞周期高度分化的细胞没有细胞周期，减数分裂没有细胞周期。(1)连续分裂细胞：又称为周期细胞，如人体内的表皮生发层细胞、造血干细胞，植物的根尖分生区细胞、芽的顶端分生组织细胞、形成层细胞等。(2)暂不分裂(休眠)细胞：又称G0期细胞，在适当的刺激下可重新进入细胞周期，如淋巴细胞、肝细胞、肾细胞等。(3)不分裂细胞：不可逆地脱离细胞周期，不再分裂，如神经细胞、肌肉细胞等。2．细胞周期的表示方法甲→乙→甲为一个细胞周期ab+bc或cd+de为一个细胞周期A→E为一个细胞周期可以判断复制前、复制时和复制后所占时长的比例a+b+c+d+e为一个细胞周期二、动物精子和卵细胞形成过程的比较精子卵细胞形成场所睾丸卵巢细胞质分裂方式两次都均等分裂初级、次级卵母细胞的分裂均为不均等分裂产生的生殖细胞数1个精原细胞产生4个精细胞1个卵原细胞产生1个卵细胞生殖细胞是否变形是否相同点都是染色体复制1次，细胞连续分裂2次，子细胞染色体数目较母细胞均减半三、减数分裂与有丝分裂比较(以动物细胞为例)比较项目减数分裂有丝分裂复制次数1次1次分裂次数2次1次同源染色体行为联会、四分体、同源染色体分离、有的有同源染色体的非姐妹染色体交叉互换无子细胞染色体数是母细胞的一半与母细胞相同子细胞数目4个2个子细胞类型生殖细胞(精细胞、卵细胞)、极体体细胞细胞周期无有图像判断判断方法图例细胞分裂前期细胞分裂中期一、细胞分裂图形的辨别图像判断判断方法图例细分裂后期①染色体是否含有染色单体，减Ⅰ后期(有)，减Ⅱ后期和有丝分裂后期(无)；②染色体中是否具有同源染色体，有丝分裂后期(有)，减Ⅰ后期(同一极无)，减Ⅱ后期(无)分辨雌雄个体根据减数分裂后期细胞质分裂方式判断：均等分裂——雄性减数分裂；不均等分裂——雌性减数分裂二、与有丝分裂有关的细胞器细胞分裂是一种重要的生理活动，由许多细胞器协调配合共同完成。(1)线粒体：在整个细胞分裂过程中为DNA复制、蛋白质合成、染色体移动等提供所需的ATP。(2)核糖体：合成组成染色体的蛋白质和其他蛋白质。(3)中心体：在动物细胞和低等植物细胞有丝分裂前期，发出星射线组成纺锤体，以牵引染色体移动。(4)高尔基体：在植物细胞有丝分裂的末期，合成纤维素形成新的细胞壁。三、细胞分裂与变异类型的关系(1)无丝分裂过程中没有染色体的变化，但是进行DNA复制，因此只可能发生基因突变。(2)有丝分裂过程中进行DNA复制和染色体行为变化，但是无同源染色体分离和非同源染色体自由组合，因此可能发生基因突变和染色体变异，但不发生基因重组。(3)减数分裂过程中可发生同源染色体分离和非同源染色体自由组合，因此可发生基因重组，也可发生基因突变、染色体变异。【热点考向1】减数分裂【例1】(2011·山东卷)基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是()①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离A．①③B．①④C．②③D．②④【解析】考查学生对减数分裂过程的理解和应用，以及运用基础知识分析问题和解决问题的能力。AA型的配子的产生是由于减数分裂第二次分裂后期，含有A的两个姐妹染色单体未分离造成的；不含性染色体，则其他子细胞可能同时含有X、Y(减数分裂第一次分裂同源染色体未分离)，也可能含有XX或YY(减数分裂第二次分裂姐妹染色单体未分离)。【答案】A【变式1】(2011·江苏卷)右图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是()A．此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞B．此细胞中基因a是由基因A经突变产生C．此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞D．此动物体细胞内最多含有四个染色体组【解析】考查学生识图能力以及对减数分裂过程的理解。题图中含有大小不一的两条染色体，所以应为减数分裂第二次分裂的细胞，所以为次极精母细胞或次级卵母细胞或第一极体。【答案】A【热点考向2】细胞分裂与遗传变异【例2】(2011·江苏卷改编)下列不属于有丝分裂和减数分裂的过程中均能产生的变异是()A．DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变B．非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组C．非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异D．着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异【解析】非同源染色体之间发生自由组合，只能发生在减数分裂中。【答案】B【变式2】(2009·福建卷)细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是()A．染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异B．非同源染色体自由组合，导致基因重组C．染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变D．非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异【解析】有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不能移向两极，从而导致染色体数目变异；非同源染色体自由组合，导致基因重组只能发生在减数分裂过程中；有丝分裂和减数分裂的间期都发生染色体复制，受诱变因素影响，可导致基因突变；非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。【答案】B【热点考向3】有丝分裂、减数分裂的实验【例3】(2011·江苏卷)洋葱(2n＝16)为二倍体植物。为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数(即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比)的影响，某研究性学习小组进行了相关实验，实验步骤如下：①将洋葱的老根去除，经水培生根后取出。②将洋葱分组同时转入质量分数为0.01%、0.1%的秋水仙素溶液中，分别培养24h、36h、48h；秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养0h、12h、24h、36h。③剪取根尖，用Carnoy固定液(用3份无水乙醇、1份冰乙酸混匀)固定8h，然后将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中5～8min。④将根尖取出，放入盛有清水的培养皿中漂洗。⑤用石炭酸—品红试剂染色。⑥制片、镜检；计数、拍照。实验结果：不同方法处理后的细胞分裂指数(%)如下表。秋水仙素溶液处理清水培养时间(h)请分析上述实验，回答有关问题：(1)步骤③中“将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中”的作用是_____________________________________。(2)步骤⑥为了获得相应的观察视野，镜检时正确的操作方法是________________________________。(3)根据所学的知识推测，石炭酸—品红试剂是一种______性染料。(4)为了使统计数据更加科学，计数时应采取的方法是________________。(5)根据上表结果可以得出如下初步结论：①质量分数为________秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高；②本实验的各种处理中，提高细胞分裂指数的最佳方法是_______________________。(6)下面为一位同学在步骤⑥所拍摄的显微照片，形成细胞a的最可能的原因是____________________。【解析】生物学是建立在实验基础上的。本题考查实验有关的知识。【答案】(1)使组织中细胞相互分离开来(2)先在低倍镜下观察，缓慢移动装片，发现理想视野后换用高倍镜(3)碱(4)每组装片观察多个视野(5)①0.01%②0.01%秋水仙素溶液诱导24h，再在清水中培养36h(6)秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后【变式3】小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤：供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红液、詹纳斯绿B(健那绿)染液，解离固定液。取材：用__________作实验材料。制片：①取少量组织低渗处理后，放在_____________中，一定时间后轻轻漂洗。②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量________。③一定时间后加盖盖玻片，______。观察：用显微镜观察时，发现几种具有不同特征的分裂中期细胞。若它们均正常分裂，产生的子细胞是___________________________(小鼠)睾丸解离固定液(溶液)醋酸洋红液压片母细胞、精细胞、精原细胞。次级精【解析】本题源于教材上的观察减数分裂的实验，但又高于教材。注重考查学生对所学知识的迁移能力。首先学生要对课本上关于有丝分裂实验中的系列步骤要熟知：取材→解离→漂洗→染色→制片→观察。实验材料的选择，既要重视理论上的合理性，又要充分考虑实验的可行性。